《给排水管道系统》课程授课教案（教学设计）水塔与清水池容积计算

教学设计三水塔和清水池的容积计算章节第3章给水系统的工作情况课程名称给排水管道系统名称3.2清水池和水塔的容积关系教学给排水专业课程讲授45分钟设计教师对象本科生时间课堂1、掌握清水池和水塔的调节作用；教学2、掌握清水池有效容积和调节容积的设计计算；目的3、了解水塔有效容积的设计计算。1、清水池和水塔的调节作用（3min）（1）清水池的流量调节：调节一、二级泵站供水量的差额，或调节水处理构筑物和二级泵站供水量的差额；200m清水池L（2）水塔的流量调节：调节二级泵站供水流量和用户用水量的差额。2、清水池的有效容积W计算（10min）教学W=W,+W,+W,+W内容式中：W,一清水池调节容积，m；及W,一消防贮水量，m，按室外消防2h火灾延续时间计算；教学W一水厂自用水量（冲洗滤池，排泥等），m，约占最高日用水量安排的5%~10%；W一安全贮水水量，m。注：《室外给水设计规范》GB50013-2006：①7.5.1清水池的有效容积需满足消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情况下，可按水厂最高日设计水量的10%～20%确定；②7.5.3清水池的个数或分格数不得少于2个，并能单独工作和分别泄空；在有特殊措施能保证供水要求时，亦可修建1个。3、清水池调节容积W，计算：根据24h供水曲线和产水曲线推求（15min）（1）确定清水池进水、出水变化逐时用水量（曲线或表格）；（2）确定最低和最高水位对应的时段，一般为“最大连续”取用或储存的时段；（3）计算最大连续时间段内“进出水量差”的和，即为调节水量

教学设计三 水塔和清水池的容积计算 章节 名称 第 3 章 给水系统的工作情况 3.2 清水池和水塔的容积关系 课程名称 给排水管道系统 教学 对象 给排水专业 本科生 课程讲授 时间 45 分钟 设计教师 课堂 教学 目的 1、掌握清水池和水塔的调节作用； 2、掌握清水池有效容积和调节容积的设计计算； 3、了解水塔有效容积的设计计算。 教学 内容 及 教学 安排 1、清水池和水塔的调节作用（3min） （1）清水池的流量调节：调节一、二级泵站供水量的差额，或调节水 处理构筑物和二级泵站供水量的差额； （2）水塔的流量调节：调节二级泵站供水流量和用户用水量的差额。 2、清水池的有效容积 W 计算（10min） W=W1+W2+W3+W4 式中：W1—清水池调节容积，m 3； W2—消防贮水量，m 3，按室外消防 2h 火灾延续时间计算； W3—水厂自用水量（冲洗滤池，排泥等），m 3，约占最高日用水量 的 5%～10%； W4—安全贮水水量，m 3。 注：《室外给水设计规范》GB50013-2006：○1 7.5.1 清水池的有效容积需 满足消毒接触时间的要求。当管网无调节构筑物时，在缺乏资料情况下， 可按水厂最高日设计水量的 10%～20%确定；○2 7.5.3 清水池的个数或分 格数不得少于 2 个，并能单独工作和分别泄空；在有特殊措施能保证供 水要求时，亦可修建 1 个。 3、清水池调节容积 W1计算：根据 24h 供水曲线和产水曲线推求（15min） （1） 确定清水池进水、出水变化逐时用水量（曲线或表格）； （2） 确定最低和最高水位对应的时段，一般为“最大连续”取用 或储存的时段； （3） 计算最大连续时间段内“进出水量差”的和，即为调节水量

占最7高651日S4.17%用 4水32.2%量2的 1%n24681012141618202224小时4、清水池例题（5min）例1：某城市最高日用水量为112276m/d，24h用水量（m/h）如下表所示，水处理构筑物均匀产水，管网中无水塔等调节构筑物，二级泵站按用户用水曲线供水，求清水池调节容积。时间1-22-33-4455-6 6-77-80-1水量m319001800178717001800191032005100时间8-915-169-1010-1111-1212-1313-1414-15水量m356506000621063006500646064306500时间16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24水量m3670071199000869052202200210020005、水塔的有效容积W计算（12min）W=W,+W,式中：W一水塔的调节容积，m；W一消防贮水量，m，按室内10min消防用水量计算；注：①《室外给水设计规范》GB50013-2006：7.5.5水塔应根据防雷要求设置防雷装置。②水塔的调节容积也可凭运转经验确定，当泵站分级工作时，可按最高日用水量的2.5%～3%至5%～6%计算，城市用水量大时取低值

4、清水池例题（5min） 例 1：某城市最高日用水量为 112276m3/d，24h 用水量(m3/h)如下表所 示，水处理构筑物均匀产水，管网中无水塔等调节构筑物，二级泵站 按用户用水曲线供水，求清水池调节容积。 时 间 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 水量 m 3 1900 1800 1787 1700 1800 1910 3200 5100 时 间 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 水量 m 3 5650 6000 6210 6300 6500 6460 6430 6500 时 间 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 水量 m 3 6700 7119 9000 8690 5220 2200 2100 2000 5、水塔的有效容积 W 计算（12min） W=W1+W2 式中：W1—水塔的调节容积，m 3； W2—消防贮水量，m 3，按室内 10min 消防用水量计算； 注：○1 《室外给水设计规范》GB50013-2006：7.5.5 水塔应根据防雷要求 设置防雷装置。○2 水塔的调节容积也可凭运转经验确定，当泵站分级工 作时，可按最高日用水量的 2.5%～3%至 5%～6%计算，城市用水量大时取 低值

教学重点：清水池和水塔的调节作用，清水池有效容积的设计计算；教学难点：清水池调节容积的设计计算。教学对策：重点（1）采用图片、供水曲线示意图的方式对所介绍的基本理论进行直观与的讲授，使学生能将理论与实际工程建立联系；难点（2）清水池调节容积的计算在讲授基本计算公式后，课堂中引入例题对策立即对所介绍的公式进行运用，使学生掌握该类计算的切入点和易错点。而后，通过预留练习题的方式，让学生在课下掌握和继续巩固该类计算问题。教学采用板书为主，多媒体为辅，二者相结合的教学方法，在基本概念和公方法式的讲述过程中主要采用板书，图片演示、例题等内容的讲授主要采用与多媒体课件展示。手段练习题1：某城市最高日设计用水量为15×10m/d，清水池调节容积取最高日用水量的15%，室外消防一次灭火用水量为55L/s，同一时间内火灾次数为2次，火灾持续时间按2h计算，水厂自用水在清水池中的储存量按1500m计算，安全储水量取5000m，则清水池的有效容积为多少㎡?练习题2：某城市最高日用水量为12×10m/d，其逐时用水量占最高日用水量的百分数见下表所示，水厂一级泵站24h均匀工作，二级泵站直接向管网供水，则水厂清水池调节容积为多少？时变化系数为多作业及少？课外资源时间1-22-3 3-44-55-66-77-80-1推荐用水量%2.492.412.462.492.533.055.274.88时间899-1010-1111-1212-1313-1414-1515-16用水量%5.135.065. 054.665.145.164. 774.95时间16-1717-1818-1919-2020-2121-2222-2323-24用水量%4.584.934.854.354. 133.083. 445.14

重点 与 难点 对策 教学重点：清水池和水塔的调节作用，清水池有效容积的设计计算； 教学难点：清水池调节容积的设计计算。 教学对策： （1） 采用图片、供水曲线示意图的方式对所介绍的基本理论进行直观 的讲授，使学生能将理论与实际工程建立联系； （2） 清水池调节容积的计算在讲授基本计算公式后，课堂中引入例题 立即对所介绍的公式进行运用，使学生掌握该类计算的切入点和 易错点。而后，通过预留练习题的方式，让学生在课下掌握和继 续巩固该类计算问题。 教学 方法 与 手段 采用板书为主，多媒体为辅，二者相结合的教学方法，在基本概念和公 式的讲述过程中主要采用板书，图片演示、例题等内容的讲授主要采用 多媒体课件展示。 作业 及 课外 资源 推荐 练习题 1：某城市最高日设计用水量为 15×104m 3/d，清水池调节容积 取最高日用水量的 15%，室外消防一次灭火用水量为 55 L/s，同一时 间内火灾次数为 2 次，火灾持续时间按 2h 计算，水厂自用水在清水池 中的储存量按 1500m3计算，安全储水量取 5000m3，则清水池的有效容 积为多少 m 3？ 练习题 2：某城市最高日用水量为 12×104m 3/d，其逐时用水量占最高 日用水量的百分数见下表所示，水厂一级泵站 24h 均匀工作，二级泵 站直接向管网供水，则水厂清水池调节容积为多少？时变化系数为多 少？ 时间 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 用水量% 2.49 2.41 2.46 2.49 2.53 3.05 5.27 4.88 时间 8-9 9-10 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 用水量% 5.13 5.06 5.14 5.16 5.05 4.77 4.95 4.66 时间 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 用水量% 4.58 4.93 5.14 4.85 4.35 4.13 3.08 3.44